一種小口徑螺套加工專用快換工具

亓立

摘要：本文針對常見加工螺套過程中存在的裝夾螺紋變形、螺紋破壞以及小口徑螺套內螺紋無法精密加工等情況，介紹一種可以解決上述加工難點的專用快換工具。該工具主要由螺套連接筒與螺套支撐筒兩部分組成，在加工具體工件時，根據工件螺紋尺寸大小，選擇對應的連接筒和支撐筒，并將其與三角卡盤底座通過定位結構定位可靠后進行工件螺紋攻絲。使用該工具可有效提高螺套加工合格率和加工效率。

Abstract： This paper introduces a special quick change tool which can solve the above difficulties， such as the deformation of clamping thread， the damage of thread and the failure of precision machining of internal thread of small diameter screw sleeve. The tool is mainly composed of two parts： the screw sleeve connecting cylinder and the screw sleeve supporting cylinder. When processing a specific workpiece， the corresponding connecting cylinder and supporting cylinder are selected according to the thread size of the workpiece， and the workpiece thread tapping can be carried out after the positioning structure is reliable between the tool and the triangular chuck base. Using this tool can effectively improve the qualified rate and processing efficiency.

關鍵詞：螺套加工;快換工具;設計與應用

Key words： insert processing;quick change tool;design and application

中圖分類號：TG943? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2020）22-0098-02

0? 引言

螺套是一種常見的機械連接零件，主要作用為保護重要零件的連接螺紋，加強螺紋連接的使用壽命和連接強度。對于需要頻繁拆裝的結構來說，螺套是形成互換性，便于拆裝更換的唯一方式。目前螺套的加工方法根據螺套尺寸、加工設備的不同需要選擇不同的加工方法，這樣會造成加工效率低下，且在加工螺套內螺紋時，會存在外螺紋的裝夾變形、不能保證內外螺紋同心度等問題，因此一套專用的螺套加工的快換工具對提高螺套加工效率及加工質量具有較大的實用意義。

1? 普通螺套常見加工方法與問題分析

1.1 普通螺套常見加工工藝

螺套的基本結構主要參數有：螺套長度、外螺紋公稱直徑及螺距、內螺紋公稱直徑及螺距。普通螺套的加工方法需要根據自身結構尺寸及加工單位設備能力來制定，常見的工藝流程如表1所示。在螺套外螺紋的加工上，可以選擇板牙鉗工加工或者車床車削加工。而內螺紋的加工則存在一定的加工難度，如果選擇鉗工攻絲加工，需要針對每一種螺套設計特定裝夾工裝，如果選擇車床加工，首先設備要具備相應加工能力，其次，為了避免加工螺紋的變形，需要在螺套端部預留加工夾頭，后續還需鉗工或線切割工序去夾頭，工序數量較多，加工效率較低，且無法保證內外螺紋的同心度精度。

1.2 工藝流程存在的問題

在傳統螺套加工工藝過程，加工的難點在內螺紋的加工方式上，主要存在以下4點問題：①內螺紋的加工，如果選擇鉗工攻絲加工，不僅需要針對每一種螺套設計特定裝夾工裝，且攻絲完成后螺套分離困難，易損傷螺套已成型螺紋。②如果選擇車床加工，首先設備要具備相應加工能力，若螺套內螺紋尺寸較小，則導致刀桿無法伸入加工。③需要預留加工夾頭，增加工序。④內外螺紋加工過程無法保證同心度精度要求。

1.3 改進方向

通過分析得到以下4點改進方向：①內螺紋的加工是螺套加工的難點和重點，加工過程要保證內外螺紋加工的同心度，才能提升螺套合格率。②加工工藝過程便于操作，降低操作過程中產生的廢品率。③解決小口徑螺套加工的技術難點，拓寬企業加工范圍。④企業生產要以高質量高效為原則，盡可能縮短零件加工時長，優化加工工藝。

2? 專用快換工具的結構

基于以上對普通螺套加工過程中，存在裝夾螺紋變形、螺紋破壞以及小口徑螺套內螺紋無法高精度加工等問題的分析，經過廣泛的實踐與摸索，從保證同心度方向進行分析，設計出了小口徑螺套加工專用快換工具。

該工具可以針對普通螺套加工過程中存在的一些問題給予優化。其結構如下：小口徑螺套加工專用快換工具主要由螺套連接筒與螺套支撐筒兩部分組成，以螺套的中心軸線為基準，以此保證螺套內外螺紋的同心度，滿足了高精度同心度要求的螺套加工要求，同時工具結構組成簡單，可根據不同螺套型號制成，快速地成批量地加工同型螺套。具體結構如圖1、圖2、圖3所示，將連接筒模擬成待加工螺套的使用環境，支撐筒頂部中央的圓筒形連接臺外螺紋和連接筒內螺紋螺接后，將螺套外螺紋螺接到連接筒的內孔上部，并使鋼制螺套下底面頂接在圓筒形連接臺的上環形頂面，利用上環形頂面對鋼制螺套進行定位，此時以螺套的中心軸線為基準，以完成螺套內螺紋的加工。整個裝置中，圓筒形連接臺的上環形頂面起定位限制螺套的作用，支撐筒中部設置有貫通孔，為攻螺套內螺紋容鐵屑使用。在加工不同尺寸螺套時，加工對應的支撐筒和連接筒即可。

基于此，在加工螺套過程中，外螺紋選擇車床加工，內螺紋選擇利用本文介紹的螺套加工快換工具通過鉗工攻絲加工，將螺紋加工過程從原先需要六步縮減成四步，大大提高了生產率。采用本文工裝的螺套加工工藝流程如表2所示。

3? 專用快換工具的使用方法

該工具使用過程簡易，如圖3所示。

第一步，加工帶圓筒形連接臺的支撐筒，在支撐筒的頂部中央設置的圓筒形連接臺的外側壁上攻出外螺紋;第二步，在連接筒的內孔壁上設置連接筒內螺紋，在連接筒的外側壁上設置連接筒旋轉把手;第三步，將連接筒螺接到圓筒形連接臺上，并通過連接筒旋轉把手將其旋緊;第四步，將鋼制螺套通過螺套外螺紋螺接到連接筒的內孔上部中，并使鋼制螺套下底面頂接在圓筒形連接臺的上環形頂面上;將攻螺紋刀具深入到鋼制螺套的內空中進行內螺紋的攻制，螺紋攻制中產生的鐵屑排入到支撐筒中的空腔內。待攻螺紋到位后，再慢旋出絲錐，完成攻螺紋加工工作，整個攻螺紋加工過程實現了鋼制螺套內外螺紋高精度同心度的要求。

4? 專用快換工具的特點

本技術通過構造螺套的使用環境，以螺套的中心軸線為基準，保證了螺套內螺紋加工同心度的問題，達到高精度的加工要求。所加工螺套內螺紋與外螺紋高精度同心度，此方法實用性強，運用范圍廣泛、效率高、成本低，在機械行業中有一定的運用前景，對于定型產品的大批量鋼絲螺套生產加工有著重要意義。

5? 結語

本文通過對本文通過對如何保證小口徑鋼絲螺套內外螺紋高精度同心度問題進行分析及長期實踐和研究，提出了改進加工方法的建議，此小口徑內孔攻螺紋技術在2015年申報了“發明”專利，在此期間，多次在企業的鋁制殼體、安裝座等零部件中使用，實際效果良好，保證了螺套內外螺紋的同心度，使用也方便快捷，提高了公司的產品一次合格率。我們設計的螺套高精度同心度加工工具在2017年獲得發明專利號，專利號為：ZL201510895839.0。本螺套高精度同心度加工工具既能保證所加工的螺套內螺紋與外螺紋的同心度，又非常簡便易行，并能提高加工效率，很好地保證了批量生產高精度螺套的質量，節約了生產加工中的人力成本，該螺套高精度同心度加工工具成為解決螺套內外螺紋低同心度的有效工具。

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